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新型液体发电装置革新传统发电方式 |
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8/3/2006 10:22:00 AM
佳工机电网
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科技日报2006年8月3日讯 “它就好像一条鼻涕虫在桌子上滑动一样，”洛杉矶洛克威尔科技公司的材料学家杰弗里•陈如是说，“我的第一反应是，天，肯定是有人忘记关外边的洒水器了，这个东西才会爬到实验室里来。最奇怪的是，它好像能感应到我的动作，我往左，它也往左，我向右，它也向右。”之后杰弗里决定靠近看个仔细，结果那个东西突如其来的像箭一样朝他腹部射来，把他吓了一大跳。
那天，杰弗里正在试验室里用铁磁流体做实验。好像命中注定似的，他先是犯了两个“至关紧要”的错误。一是他把一个条形磁铁弄丢了，那是他为了做试验向一所大学借的，除此之外他还弄翻了一烧杯的铁磁流体，使得试验台上有一层厚厚的红褐色黏性液体。后来发生的事就如同开头的一幕，可以发射的“鼻涕虫”诞生了，当然，一项很有前景的科学发明也因此诞生了。
回想起来，杰弗里说：“那天真是状况不断，我的那件沾了红色黏液的工作服就好像犯罪现场的一件证物一样。”来不及去把一切清理干净，杰弗里•陈的脑中已经在思考为什么沾着红色黏液的条形磁铁会突然跳起来。他抓起纸，飞快的记下脑里闪现的种种想法，写了大概两页纸。
这就是发生在美国洛杉矶洛克威尔科技公司试验室的一幕。所谓“鼻涕虫”其实是两端浸满铁磁流体的条形磁铁。在磁铁周围浇上一点铁磁流体，这种液体可以很快流动到磁铁的两极，并在那里静止不动，就好像铁屑总是会移动到条形磁铁两端一样。磁铁两极沾上的粘液减少了磁铁与桌子之间的摩擦力，因此当杰弗里俯下身来观看“鼻涕虫”的究竟时，他的金属腰带扣进入了磁铁的吸力范围，就这样磁铁几乎没有阻力的就朝这位科学家飞去。
杰弗里认识到这种铁磁流体可以被当作润滑剂使用，它的用途可以很广，而杰弗里很想把这种混合了铁磁流体的条形磁铁用在发电机上，因为它仅需轻微的震动就可以发电。原理很简单，就是高中物理学到的电磁感应———在一个铜圈的周围来回移动磁铁，铜圈中就会有电流通过。杰弗里在一个装满铁磁流体的试管中放入磁铁，并用铜丝把试管绑住，然后不停的敲打磁铁的两极。这个实验证明做很少的功就可以发电，其关键在于铁磁流体这种特异的润滑剂，它的润滑作用是冰的40倍。
杰弗里接下来需要找一个能够提供自然动能的地方来证实在实验室中的结论。找这样的地方其实一点也不难，例如在海洋中，因为水总是波来浪去的。于是，杰弗里团队获得了五角大楼国防项目研究中心的许可，研究开发海洋监测浮标的发电系统。
现有的浮标用电池或太阳能板给监测和通讯设备供电。但只有艳阳高照的时候，太阳能板才可以派上用场，其他时候只能用电池，但海鸟的粪便即使在大晴天也能让太阳能板瘫痪。电池的容量虽然很大，但它的正常供电需要有稳定的防水，而且它的电能总是要用完的，而更换位于海洋中心的浮标电池并非易事。相反，杰弗里的发电装置由于密封得当，不怕海水侵蚀，因此无论白天黑夜阴晴云雨都可以在微微荡漾的波浪中发电。
加利福尼亚斯克里普斯海洋研究所的海洋学家在2004年夏天验证了杰弗里的设计。杰弗里的发电装置甚至在平静的海面中，波动在60厘米左右的情况下，仍可以产生0.3瓦的功率。浮标研发组未来的研究方向就是扩大波浪发电的战果，使其平均达到1瓦特以上。
杰弗里打算和美国罗得岛州大学的马尔科姆•斯堡德和斯蒂芬•格里奥合作，共同开发新模型并在造波水池中进行试验。杰弗里说：“我们的目的不是产生几瓦电，而是几兆瓦电。我们要在海洋中建一个发电厂。”
但来自英国爱丁堡大学领导波浪能源实验组的斯蒂芬•萨特对此表示怀疑。他认为杰弗里•陈的这一步迈得有些大了，他对这一发明大规模应用的潜能表示怀疑。萨特说：“我认为这种发明是不可能进行大规模应用的。”虽然如此，杰弗里•陈仍表示将在未来3年内研发出一套波浪发电系统。
虽然在大规模应用方面，杰弗里的研究还未取得什么进展，但他仍乐观的看好这项发明的种种潜能，并已成立了公司进行实地运作，包括自供电的轮胎打气机、鼠标和电视遥感器等。他的第一个商品是将在几个月后上市的皮套型手机充电器。他说：“戴着这种皮套，手机就可以永久待机，而充电的方法就是摇一摇即可。”
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